摘要：在现代种植业生产背景下，先进技术的普及与运用促使着作物生产过程向着智慧化方向进行创新与升级。基于物联网技术的农业种植业生产中，通过对传感器、自动控制系统等先进设备与技术的灵活运用，实现对田间作物生长环境以及生长因素的动态化监测与调控，从而提高资源利用率以及生产效率。对基于农业物联网技术的作物生长环境进行监控的关键技术进行分析，为智慧农业的发展提供相关的技术支撑。

　　关键词：农业生产；物联网；环境监控；关键技术

　　农作物的生长受到多种因素的影响，在传统种植模式下，作物种植管理基本都是依靠农民的种植经验来进行，而这不但需要消耗大量的人力以及物力资源，同时作物的科学生长机制也得不到保障。如水资源与营养液等资源运用不合理，无法为植物生长提供充足的养分，导致整个作物的质量与生长效率受到影响。物联网技术的运用促使农业种植业呈现出智慧化的特点，种植人员只需要通过各种现代技术就可以实时监督农作物的生长环境和生产条件，并且精准识别作物生长需求，实现智能化灌溉与施肥和有效管理。充分发挥物联网技术优势，对植物生长过程的管理进行监控及研究农业物联网技术的关键点至关重要。

　　1.基于农业物联网的作物生长监控关键技术分析

　　1.1传感器

　　传感器作为农业物联网技术中的重要组成部分，主要负责对种植环境数据的采集与监测。传感器主要包括温湿度、光、二氧化碳以及土壤pH值传感器等多种类型，只有充分把握好传感器这一关键点，才能够全方位掌握种植环境数据，为植物提供良好的生长环境。

　　温湿度传感器主要负责对植物生长环境的湿度与温度进行监测。植物在生长的过程中受温度以及湿度的影响比较严重[1]。如果温度不适宜，植物生长速度与周期都会延缓；而通过湿度传感器，可以掌握植物生长环境中的水分含量，分析是否符合植物蒸腾作用需求，在湿度过高时应当及时通风，在湿度过低时则需要进行灌溉，从而满足植物生长的基本需求。在选择传感器的过程中，需要保证其覆盖作物生长的极端温湿度，如温室中可能需覆盖-20℃至60℃。同时传感器的高精度需要控制在±0.5℃内，快速响应达到秒级。目前应用广泛的型号为DS18B20、DWS-S8。

　　光传感器主要对光照强度进行监测。植物在生长的过程中需要进行光合作用，因此需要充足的光照时间，进而才能够满足生长的需求。通过光传感器，可以帮助种植人员监测覆盖自然光和人工光（如200—20000Lux），分析光照是否充足，从而科学调整，保证植物更好地生长，产量也随之提升。在选择时，可以优先考虑对可见光敏感的传感器（如HA2003），降低红外或者紫外的干扰。

　　二氧化碳传感器主要是对大气中二氧化碳的浓度进行监测。传感器可以实时反馈生长环境中的二氧化碳浓度，并根据植物需求进行调整，使浓度在合适的区间范围内。在选型时，需要选择测量范围较大的传感器，使其可以覆盖作物需求，在0—2000ppm。同时还需要考虑数字输出信号，利用RS485，可以更好地与物联网平台集成。

　　土壤pH值传感器主要对土壤酸碱性水平进行监测。每种植物对土壤的酸碱度要求都存在一定区别。通过传感器可以根据种植农作物的需求进行检测，从而调整在合适的范围内，保证植物更加健康生长。

　　1.2数据处理与显示

　　在农业物联网技术运用的过程中，需要充分把握好数据处理与显示这一关键点，为种植人员管理工作的开展提供良好参考。

　　农业物联网系统将会通过传感器采集植物生长环境的各种数据，包括了土壤酸碱度、二氧化碳浓度、光照强度以及温度与湿度等。传感器将会二十四小时不间断地采集信息，并且上传到数据处理单元内，系统将会进行全面系统化的分析与处理，从而保证数据的准确性与可靠性。在进行数据处理的过程中，需要进行数据校准、去噪、插值与平滑化等操作，进而减低数据的误差与波动情况[2]。而这可以帮助种植人员更加直观地了解到目前存在的问题，包括温度、湿度是否达标，光照是否充足等，方便种植人员及时进行调整，为植物提供良好的生长条件。

　　并且农业物联网系统为种植人员提供了数据显示与分析的工具，方便种植人员更加直观且清晰地了解到植物生长数据[3]。工具主要是由用户界面、仪表板以及报告生成等组成的，可以满足种植人员随时访问的需求，农户通过移动电子设备就可以查询或者在线观看，仪表板则是由一些图标与图标组成，实现了对目前植物生长数据的直观且清晰的呈现。报告生成对目前植物生长状态进行总结，并且对未来植物生长需求进行预测，为后续管理提供良好参考。

　　1.3自动控制系统

　　在农业物联网技术中，自动控制系统也至关重要，其主要是将采集与监测到的数据与标准数据进行对比，随后将各项指标都自动化调整到合适范围内，整个操作呈现出智能化与先进化的特点，为农作物生长提供了全面保障。

　　自动控制系统将会根据传感器所采集到的温度、湿度、土壤酸碱度等信息，分析出不利植物生长的因素，随后进行自动化调整。在此之前，种植人员需要根据种植的农作物生长需求以及生长阶段，制定各项影响植物生长条件的标准，将其作为自动控制系统启动的参考依据。传感器提示当前植物生长环境的温度后，自动控制系统将会与设定好的标准进行对比，在发现温度过高后，系统则会自动打开通风系统，将温度降到合适的范围内。在发现目前光照条件与设定的标准存在一定差距后，则自动打开照明设备，满足植物光合作用的基本需求[4]。通过自动调节，直接为农作物生长提供了合适的条件，从而提升产量与质量。比如在蔬菜种植场景中，以番茄为例，农业物联网数据分析可围绕环境参数、作物生长状态、设备运行数据进行自动化控制，使种植管理呈现出智慧化的特点。番茄生长适宜温度为白天25—28℃,夜间15—18℃。

　　传感器监测到温度超过30℃后，自动控制系统将会自动触发风机、湿帘降温；同时传感器在监测到湿度低于60%后，将会自动启动加湿设备；番茄的需光周期为12—14小时/天。所以在冬季或阴雨天，自动控制系统将会根据传感器采集到的光照数据自动开启LED补光灯，延长光照时间至16小时，促进光合作用；番茄光合作用最佳CO2浓度为800—1000ppm。当浓度低于400ppm时，系统启动增施设备，提升产量10%—20%。通过自动控制，直接为番茄的生长提供了良好的环境与条件。

　　2.农业物联网技术在农业种植中运用的实践策略

　　2.1构建实时监控系统

　　在农业物联网技术运用的背景下，种植人员需要构建实时监控系统，通过引入无线智能摄像头、终端信息系统与视频数据分析处理技术，发挥出物联网技术的优势，实现对农作物生长环境的智能化监督与管理。

　　种植人员需要在田地内设置多个无线智能摄像头，目前智能摄像头可以做到三百六十度旋转，可以全方位无死角地捕捉农作物生长环境的视频。通过摄像头拍摄下来的信息，不但可以了解到植物生长环境，还可以及时发现农作物的病虫害情况。种植人员只需要将摄像头与手机连接到一起，就可以实时了解植物生长的异常现象，如颜色变化、枯萎等情况。并且摄像头所采集到的信息将会被上传到终端信息系统内。因为在种植中，种植人员需要同时观看多个摄像头，海量的视频数据处理起来比较复杂。所以，终端信息系统可以实现自动储存、分类与管理，使整个管理难度明显降低，并且也保证了数据的完整性。在数据采集的基础上，还需要做好对数据的分析与处理，定期清理一些无用信息。将重要信息与标准数据进行对比，直观发现问题，从而为种植人员的管理指明方向。

　　2.2完善采集控制器性能

　　在农业物联网技术中，为了可以更好地采集农作物生长环境数据并且进行控制，种植人员需要进一步完善采集控制器性能，保证其具有稳定性、可靠性以及响应速度快的特点，进而才能够更加高效地进行数据采集与传输。除了基础的性能之外，还需要进一步拓展与延伸，使其可以适应不同植物生长监测需求，为种植人员提供良好的帮助。因为采集控制器需要连接多个传感器与执行器设备，因此为了保证其适配性，应当设置多路开关输入以及继电器输出的接口，进而满足传感器数据的动态化分析与控制需求。并且，为了保证整个管理与控制效率与质量显著提升，还应当做好数据的传输工作。因为农业基本都是进行大面积种植，对应的位置也比较偏僻、空旷，所以在一定程度上提升了数据传输的难度。种植人员需要充分认识到无线数据传输的优势，促使整个数据传输突破地点的限制，从而满足农业物联网技术发展实际需求。通过短信与无线电台进行监测，系统的灵活性与实效性显著提升，保证取得良好的管理成果。

　　2.3引入无线mesh网络

　　在农业物联网技术的运用中，需要强大的通信技术支撑，因此无线mesh网络得到了广泛的运用。与其他通信技术相比，无线mesh网络具有一定的独特性，可以满足农业种植中数据传输以及设备互联的基本要求。

　　无线mesh网络将多种技术与功能整合到了一起，其中具有代表性的有分布式多跳功能、自组网技术与Wi-Fi技术。在自组网技术的支持下，设备可以在网络中实现自动连接与配置，可以减少冗余的部署与维护环节，从而促使整个数据传输更加高效地开展；而Wi-Fi技术直接提升了数据传输效率，可以达到最大54Mbps数值；分布式多跳功能可以促使数据传输从以往的局限中脱离出来，利用多个节点进行传输，进而整个网络覆盖面积更加广阔。在这些技术的整合下，使无线mesh网络的通信能力显著提升，并且具有灵活性的特点，因此在农业环境中得到了广泛应用。

　　3.结束语

　　在现代化农业生产背景下，依托农业物联网的作物种植生长监控技术的运用已经成为了智慧农业发展的必然趋势。为了充分发挥出农业物联网技术的优势，相关人员需要充分把握好传感器、数据处理与显示、自动控制系统这三个关键点，进而在实际工作的过程中构建实时监控系统、完善数据采集及控制器性能、引入无线mesh网络，促进病害防治与农业物联网技术的融合，保证种植管理工作效率与质量显著提升，为农作物生长提供良好的条件。

　参考文献：

　　[1]逯桂金.现代农业种植生产中物联网技术与生物技术的应用与实践意义探讨[J].种子世界,2025(05):90-92.

　　[2]鲁嘉怡,吕心悦.农业物联网技术在农业种植过程中的应用探索[C]//中国智慧工程研究会.2025社会发展与创新学术交流会论文集.中国农业大学,2025,364-365.

　　[3]中华人民共和国农业农村部.农业物联网通用技术要求，第1部分：大田种植:GB/T 44985.1-2024[S].中国标准出版社,2024.

　　[4]郭志.现代农业技术及装备在农作物种植中的应用与效益评估[J].粮油与饲料科技,2024(03):185-187.